KieranTimberlake Office Controls, Philadelphia, PA, USA

Das amerikanisches Architekturbüro (KT), von Stephen Kieran und James Timberlake in Philadelphia gegründet, zeigt seine Philosophie in nachhaltigen und kollaborativen Designs und gründlicher Forschung. Im Jahr 2015 zog das Büro in das Ortlieb Bottling House um, in dem früher eine Bierabfüllanlage untergebracht war. Bei der Gestaltung des Gebäudes hatten sie das Ziel gesetzt, es im Sommer rein passiv zu betreiben und dabei thermischen Komfort zu gewährleisten. Jedoch nach zwei Testjahren, in denen auch das Komfortempfinden der Nutzer erhoben wurde, war klar, ein Fortführen eines reinen passiven Systems ist dem Wohlbefinden der Mitarbeiter nicht zuträglich.
Nachdem im Sommer 2017 eine Kältemaschine installiert wurde, um zusätzlich kühlen zu können, wurden Messdaten gewonnen, um ein thermisches Komfortprofil für das Büro abzuleiten.

Transsolar erhielt den Auftrag, die bestehende Lüftung des Gebäudes in ein hybrides natürliches System zu überführen, um die Abhängigkeit von der mechanischen Kältemaschine zu minimieren. Da das Gebäude ja mit passiven Strategien betrieben wurde, war der Studiobereich bereits gut für eine natürliche Belüftung eingerichtet. Dort sind große automatisch bedienbare Fenster in den Oberlichtern und Ventilatoren auf der Dachebene, die den Luftstrom bei Bedarf verstärken, sowie automatische Fenster auf der Nutzerebene. Die Entwicklung der gebäudespezifischen Steuerungen begann mit der Erstellung eines 3D-TRNSYS-Wärmemodells, das die Thermodynamik des Raums darstellt. Dieses wurde mit den umfangreichen Sensordaten kalibriert, die in den letzten Jahren für jeweils drei Wochen zusammengetragen wurden: Heizen im Winter, Kühlen im Sommer, natürliches Belüften in der Nebensaison. Die Simulations- und Sensordaten stimmten außergewöhnlich gut überein, was das Vertrauen gab, die Simulation zur Vorhersage zu verwenden, wie der Raum auf die vorgeschlagenen Steuerungen reagieren wird.
Transsolar entwickelte fünf klare Betriebsmodi, die nur durch die Bedingungen im Freien definiert sind, einschließlich solcher Modi, die die natürliche Belüftung in die Kühl- und Heizsaison verlängern. Dahinter steht der Ansatz, das Außenklima bestmöglich zu nutzen. Zu jeder Betriebsart wurde eine Steuerlogik entwickelt, die bestimmt, wie ein Raum zu betreiben ist, um besten Komfort für die Nutzer zu erzielen bei gleichzeitig niedrigstem Energieverbrauch. Zusätzlich wurde empfohlen, die mechanische Zuluft sowohl in Abhängigkeit von CO2, als auch von Temperaturen zu regulieren, um Energie zu sparen.

Nach der Inbetriebnahme der neuen Steuerungen im Juni 2018 berichtete KT, dass das System reibungslos funktioniert und zwischen den Modi natürliche Belüftung und Kühlung wechselt, ohne die Nutzer oder deren Arbeit zu stören. Besondere Wetterlagen können es erforderlich machen, dass man Hand anlegen muss, um den gewünschten Komfort zu erreichen. Aber auch solch seltenen Situationen wird das System gerecht und bietet bequeme Override-Trigger und Standard-Modi. Sowohl KT als auch Transsolar freuen sich darauf, Energierechnungen und Komfortuntersuchungen zu vergleichen, um die Auswirkungen des Projekts im kommenden Jahr zu ermitteln.